淺析排水倒虹吸工程的施工方法

范芝果

摘 要：本文結合筆者對倒虹吸工程的實踐經驗，總結歸納了排水倒虹吸工程施工的技術要點。

關鍵詞：排水；倒虹吸工程；施工方法

本文以渠道工程下部設置排水倒虹吸工程為例，該建筑物與渠道左右岸原來的河道相連，以保證渠道左側的洪水能夠及時排泄，避免洪水影響渠道的安全運行。

排水倒虹吸尺寸規格各異，此處假設我們的標段工程有4孔倒虹吸的單孔管身段（寬x高））4 m×4m；有3孔倒虹吸的單孔管身段4m×4m；單孔倒虹吸的單孔管身段3.0 m×3.5 m和1.5 m×1.8 m；其中，倒虹吸3孔典型結構斷面示意圖見圖1。排水倒虹吸管身段為C30W6F150鋼筋混凝土，立墻一般寬為0.6 m。回填渠道土壓實度≥0.98，倒虹吸各工序質量控制嚴格，防止渠道運行后，渠道發生沉陷。

圖1.倒虹吸結構斷面示意圖

每個倒虹吸建筑物主要涉及的工序有開挖、管身段鋼筋混凝土澆筑、進出口翼墻鋼筋混凝土澆筑、土石方回填、漿砌石砌筑等。管身段混凝土澆筑分為水平段和斜坡段，其中倒虹吸立墻的混凝土澆筑是一個關鍵環節，需要加強控制確保澆筑質量。

一、土方開挖施工方法

1.1，測量放樣

開挖施工前，按照建筑物開挖尺寸進行原始地形測量，明確標識開挖區的施工范圍、開挖輪廓線、作業高程及樁號等內容。并在開挖過程中隨時測量開挖邊坡的坡度和平整度，以便發現偏差及時修正。

1.2開挖作業

開挖從上到下分層分段依次進行，根據地質條件合理安排開挖段長度、開挖方式。開挖采取縱向分段、分層進行；橫向根據具體情況采用全寬開挖，或分臺階開挖。如此向縱深開挖至設計標高，要留有一定的保護層，防止破壞原狀土。

當開挖接近設計坡面時采用反鏟削坡，實際施工的邊坡坡面適當留有人工修坡余量（0.2-0.3 m厚），再以人工整修至設計要求的坡度和平整度。邊坡易風化崩解的土層，開挖后不能及時回填的，保留0.5 m左右的保護層，在后續工序開始前清除。

二、鋼筋混凝土工程施工方法

2.1鋼筋加工與安裝

鋼筋由鋼筋加工廠統一加工，鋼筋加工廠根據鋼筋下料單加工鋼筋。Φ16 mm及其以下鋼筋采用綁扎搭接，Φ18-Φ25鋼筋采用閃光對焊對接。

鋼筋安裝前，先在墊層混凝土面上測量布置鋼筋的位置，并標注位置標記，按確定鋼筋位置擺放。依次綁扎下層鋼筋網、上層鋼筋網、端頭鋼筋以及墻體立筋，上下鋼筋網片通過架立筋支立、連接。

綁扎時，在倉號內搭設臨時工作臺，以便鋼筋立起就位，立墻鋼筋架立就位后，鋼筋底部與底板鋼筋焊接固定，立墻鋼筋采用臨時腳手架支撐固定。

鋼筋保護層厚度由不低于倒虹吸澆筑混凝土等級的預制墊塊控制，綁扎固定在鋼筋上，保證鋼筋和模板之間保護層的厚度。

2.2模板安裝

模板要以鋼模板為主，處在三角位置采用木質模板。模板要平整，要有足夠的剛度，周邊要平直。通常模板分2次安裝組合、澆筑混凝土，第1次為倒虹吸底板和倒三角上30 cm以下部分；第2次為立墻第1次以上部分和頂板的模板安裝。

底板和倒三角上30 cm以下部分模板安裝時，底部要有足夠的支撐點，在立墻的模板底部，以穿墻錐絲鋼筋作為支撐點。模板之間采用直徑12mm的鋼筋對拉螺栓固定，然后再在模板外側用鋼管做輔助穩固支撐，鋼管的基礎部位要穩定。

在頂部模板安裝前，首先在其下部采用鋼管架設支架，支架底部墊上方木，支架上部安設絲杠上托，以便調整頂部模板的平整度。達到頂部模板均勻受力，特別是澆筑混凝土后，防止模板變形造成混凝土面不平整。

所有模板間縫隙填塞雙面膠或海綿條，防止混凝土漿液外流。安裝完后的模板表面光滑，接縫嚴密，不漏漿。模板內側澆筑面澆筑前涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表光滑平順。

2.3混凝土澆筑

底板澆筑混凝土時，盡量將混凝土一次澆筑倒角以上30 cm。立墻高度可決定分倉澆筑次數，再根據澆筑混凝土方量，確定立墻與頂板能否一次澆筑完成，以減少工序停等及間隔時間。

2.3.1在混凝土人倉布料需要控制的技術問題

（1）澆筑部位處于斜坡段時，人倉布料要從最低處開始澆筑，防止順坡流動澆筑混凝土，或用振搗順坡滑動混凝土，容易造成骨料分離，造成振搗不實的后果。

（2）澆筑倒角部位混凝土，首先澆筑底部混凝土，再澆筑倒角的混凝土。進人倒角后每次人倉布料不宜過厚，以巧cm厚度比較適宜，在振搗時，易將混凝土中氣泡排出。

（3）倒虹吸混凝土要分層澆筑，每層混凝土澆筑厚度40 cm，澆筑面要基本平整。每層不宜布料過厚，以免每層澆筑方量大，占用時間長，容易造成下一層澆筑時，混凝土面已經初凝或終凝，形成冷縫。

三、倒虹吸周圍填筑施工方法

3.1土料及含水率的調整

土料含水率是影響土體填筑質量的重要因素，在填筑現場要經常測試回填土含水率，使其控制在最優含水率附近。一旦含水率超出要求，就需要翻曬法降低含水率，但要確定每天翻曬的適宜時間和翻曬的方法。當土料含水量低于要求含水率時，土料攤鋪后用灑水車灑水，以壓力水和壓縮空氣混合以霧狀噴出，使灑水均勻；灑水后用拖拉機牽引翻耕犁使其摻合均勻。

3.2攤鋪、平整

填筑分段分層進行，卸料前，使用測量儀器測出本層的填筑控制線和控制高程，控制邊線考慮每側超填30 cm左右，鋪料厚度根據碾壓試驗確定。

豁性土料：卸料采用進占法進行，邊卸料邊用推土機攤鋪，自卸汽車行走平臺及卸料平臺是該填筑層已經初步推平但尚未碾壓的填筑面；自卸汽車不在已碾壓完成的層面行走，避免對已碾壓層面的擾動。卸料時，自卸汽車退行進人工作面，不在工作面調頭，并且使車輛的行走路線在作業面較為均勻的分布，以有效地利用自卸汽車的重量。

3.3碾壓

采用自行式振動平碾，針對大型振動碾無法到位的邊角部位，采用小型手扶式振動碾或平板振動夯進行壓實。對于底部倉面較寬的部位，采用進退錯距法進行碾壓；對于頂部寬度較小的部位，采用搭接法進行碾壓，振動碾平行于渠道方向行走。碾壓速度、遍數等參數根據碾壓試驗確定。施工時分段、分片碾壓，相鄰作業面的搭接碾壓寬度，平行碾壓方向不小于0.5 m；垂直碾壓方向不小于3 m。振動碾行車速度一般不超過2 km/h。

振動碾無法到位的部位，使用液壓振動板或電動蛙夯夯實，夯實時采用連環套打法，夯跡雙向套壓，夯壓夯1/3，行壓行1/3 ；分段、分片夯實時，夯跡搭壓寬度不小于1/3夯徑。

參考文獻：

[1]王華光. 大型雙向預應力倒虹吸工程施工技術[J]. 鐵道建筑技術，2008，04：116-120.

[2]丁利明. 南水北調中線唐河倒虹吸工程施工技術[J]. 水利水電技術，2007，05：37-38.

[3]劉瑞鋒. 唐河倒虹吸工程施工技術[J]. 水科學與工程技術，2006，03：36-37.